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Stellen Sie aus rund 22.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Relevante Höhen und Grundseiten erkennen

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4110776
Gegeben ist ein Dreieck mit einem Flächeninhalt von \(A = 18\,\text{cm}^2\). Entscheide für die folgenden Aussagen, ob sie wahr oder falsch sind, und begründe deine Entscheidung kurz: 1. Es ist möglich, dass alle drei Höhen innerhalb der Dreiecksfläche verlaufen. 2. Es ist möglich, dass genau eine Höhe außerhalb des Dreiecks liegt. 3. Wenn das Dreieck einen stumpfen Winkel von \(110^\circ\) besitzt, liegen genau zwei Höhen außerhalb des Dreiecks.

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Arten von Dreiecken es gibt, wenn man sie nach ihren Winkeln einteilt. - Skizziere dir für jeden Fall (spitzwinklig, rechtwinklig, stumpfwinklig) die Höhen. - Was passiert mit den Höhen, wenn ein Winkel genau \(90^\circ\) groß ist? - Erinnere dich daran, dass eine Höhe immer senkrecht auf einer Grundseite (oder deren Verlängerung) stehen muss.

Lösung

1. Wahr: In einem spitzwinkligen Dreieck (alle Winkel \(< 90^\circ\)) liegen alle drei Höhen im Inneren. Ein solches Dreieck kann einen Flächeninhalt von \(18\,\text{cm}^2\) haben (z. B. Grundseite \(6\,\text{cm}\), Höhe \(6\,\text{cm}\)). 2. Falsch: Die Anzahl der Höhen, die außerhalb eines Dreiecks liegen, kann nur 0 (spitzwinklig oder rechtwinklig) oder 2 (stumpfwinklig) sein. Eine einzelne Höhe außerhalb ist geometrisch unmöglich. 3. Wahr: Ein Dreieck mit einem Winkel von \(110^\circ\) ist stumpfwinklig. Bei jedem stumpfwinkligen Dreieck liegen die beiden Höhen, die auf die Schenkel des stumpfen Winkels gefällt werden, außerhalb der Dreiecksfläche.

Antwort

1. Wahr (spitzwinkliges Dreieck). 2. Falsch (nur 0 oder 2 Höhen können außerhalb liegen). 3. Wahr (stumpfwinklige Dreiecke haben immer zwei außen liegende Höhen).
4121216
An einem Trapez werden folgende Maße gemessen: Die Grundseite \(a\) ist \(9\,\text{cm}\) lang, die gegenüberliegende parallele Seite \(c\) ist \(5\,\text{cm}\) lang. Die beiden anderen Seiten sind jeweils etwa \(4{,}03\,\text{cm}\) lang. Der senkrechte Abstand zwischen den parallelen Seiten beträgt \(3{,}5\,\text{cm}\). a) Welche der gegebenen Maße benötigst du, um den Flächeninhalt des Trapezes zu berechnen? b) Berechne den Flächeninhalt des Trapezes.

Denkanstöße

- Welche Seiten in einem Trapez sind für die Flächenberechnung wichtig? - Erinnere dich an den Unterschied zwischen der Länge einer schrägen Seite und der Höhe. - Welche Formel nutzt man, um den Flächeninhalt eines Trapezes zu berechnen?

Lösung

1. Identifikation der relevanten Größen: Für den Flächeninhalt eines Trapezes werden die Längen der parallelen Seiten \(a\) und \(c\) sowie die Höhe \(h\) (der senkrechte Abstand) benötigt. Die Längen der schrägen Seiten sind für den Flächeninhalt nicht relevant. 2. Einsetzen der Werte in die Formel \(A = \frac{a + c}{2} \cdot h\): \(A = \frac{9\,\text{cm} + 5\,\text{cm}}{2} \cdot 3{,}5\,\text{cm}\). 3. Berechnung des Mittelwerts der parallelen Seiten: \(\frac{14\,\text{cm}}{2} = 7\,\text{cm}\). 4. Multiplikation mit der Höhe: \(7\,\text{cm} \cdot 3{,}5\,\text{cm} = 24{,}5\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Benötigt werden die parallelen Seiten \(a = 9\,\text{cm}\) und \(c = 5\,\text{cm}\) sowie die Höhe \(h = 3{,}5\,\text{cm}\). b) Der Flächeninhalt beträgt \(24{,}5\,\text{cm}^2\).
4355476
Ein Parallelogramm hat eine Grundseite von \(25\,\text{cm}\) und eine schräge Seitenkante von \(12\,\text{cm}\). Der senkrechte Abstand zwischen den parallelen Grundseiten (die Höhe) beträgt \(10\,\text{cm}\). Berechne den Flächeninhalt.
Abbildung zur Aufgabe 435547

Denkanstöße

- Welche der gegebenen Längen benötigst du wirklich für die Flächenberechnung? - Denke an den Unterschied zwischen einer Seitenkante und der Höhe. - Wie lautet die Formel für den Flächeninhalt eines Parallelogramms?

Lösung

1. Für den Flächeninhalt eines Parallelogramms benötigt man die Grundseite \(g\) und die dazugehörige Höhe \(h\). 2. Die schräge Seitenkante wird für die Flächenberechnung nicht benötigt. 3. Rechnung: \(A = gh = 25\,\text{cm} \cdot 10\,\text{cm} = 250\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Flächeninhalt des Parallelogramms beträgt \(250\,\text{cm}^2\).
4110106
Der Querschnitt eines Deiches hat die Form eines Trapezes. Die obere Breite (Krone) beträgt \(3\,\text{m}\), die untere Breite (Sohle) ist \(9{,}5\,\text{m}\). Die schrägen Seiten des Deichquerschnitts sind jeweils etwa \(5{,}15\,\text{m}\) lang. Der Deich hat eine senkrechte Höhe von \(4\,\text{m}\). a) Welche der gegebenen Maße benötigst du, um die Querschnittsfläche zu berechnen? b) Berechne die Querschnittsfläche des Deiches. c) Wie verändert sich die Fläche (in \(\text{m}^2\)), wenn die untere Breite um \(1\,\text{m}\) vergrößert wird, alle anderen Maße aber gleich bleiben?

Denkanstöße

- Überlege genau, welche Maße bei einem Trapez für die Fläche wichtig sind und welche nur zur Ablenkung dienen. - Was bedeutet „senkrechte Höhe“ im Gegensatz zu den „schrägen Seiten“? - Berechne für den letzten Teil einfach die Fläche mit dem neuen Maß und vergleiche sie mit dem ersten Ergebnis.

Lösung

1. Teil a: Für den Flächeninhalt eines Trapezes werden nur die beiden parallelen Seiten (Krone und Sohle) sowie die senkrechte Höhe benötigt. Die Längen der schrägen Seiten sind für den Flächeninhalt irrelevant. 2. Teil b: Anwendung der Formel mit \(a = 3\,\text{m}\), \(c = 9{,}5\,\text{m}\) und \(h = 4\,\text{m}\). 3. Berechnung: \(A = \frac{3 + 9{,}5}{2} \cdot 4 = \frac{12{,}5}{2} \cdot 4 = 6{,}25 \cdot 4 = 25\,\text{m}^2\). 4. Teil c: Neue untere Breite \(c_{neu} = 9{,}5\,\text{m} + 1\,\text{m} = 10{,}5\,\text{m}\). 5. Neue Berechnung: \(A_{neu} = \frac{3 + 10{,}5}{2} \cdot 4 = \frac{13{,}5}{2} \cdot 4 = 6{,}75 \cdot 4 = 27\,\text{m}^2\). 6. Differenz bestimmen: \(27\,\text{m}^2 - 25\,\text{m}^2 = 2\,\text{m}^2\). Die Fläche vergrößert sich um \(2\,\text{m}^2\).

Antwort

a) Obere Breite, untere Breite und Höhe. b) \(25\,\text{m}^2\) c) Die Fläche vergrößert sich um \(2\,\text{m}^2\).
4110756
Ein dreieckiges Segel hat eine Grundseite von \(c = 4\,\text{m}\). Die beiden anderen Seiten \(a\) und \(b\) sind jeweils ungefähr \(3\,\text{m}\) lang. Die zugehörige Höhe auf die Seite \(c\) beträgt \(h_c = 2{,}2\,\text{m}\). 1. Berechne den Flächeninhalt des Segels. 2. Begründe, warum man für die Flächenberechnung die Längen der Seiten \(a\) und \(b\) nicht benötigt, wenn die Höhe \(h_c\) bekannt ist.

Denkanstöße

- Welche Maße sind in der Standardformel für den Flächeninhalt eines Dreiecks vorgesehen? - Stell dir vor, du veränderst die Längen der Seiten \(a\) und \(b\), hältst aber die Grundseite und die Höhe konstant. Was passiert mit der Fläche?

Lösung

1. Anwendung der Flächenformel für Dreiecke: \(A = \frac{1}{2}gh\). 2. Einsetzen der Werte für die Grundseite \(c\) und die Höhe \(h_c\): \(A = \frac{1}{2} \cdot 4\,\text{m} \cdot 2{,}2\,\text{m} = 2\,\text{m} \cdot 2{,}2\,\text{m} = 4{,}4\,\text{m}^2\). 3. Begründung: Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist durch das Produkt aus Grundseite und der senkrecht darauf stehenden Höhe definiert. Die Seiten \(a\) und \(b\) bestimmen zwar die Form des Dreiecks mit, für den Flächeninhalt genügen jedoch die Grundseite \(c\) und die zugehörige Höhe \(h_c\).

Antwort

1. Der Flächeninhalt des Segels beträgt \(4{,}4\,\text{m}^2\). 2. Die Seiten \(a\) und \(b\) werden nicht benötigt, da die Fläche eines Dreiecks ausschließlich durch die Grundseite und die dazugehörige Höhe bestimmt wird (\(A = \frac{1}{2}gh\)). Die Höhe gibt den senkrechten Abstand der Spitze von der Grundseite an.
4110786
Ein Dreieck hat eine Grundseite von \(g = 10\,\text{cm}\) und die zugehörige Höhe \(h = 4\,\text{cm}\). a) Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks. b) Stell dir vor, du verschiebst die Spitze des Dreiecks so weit zur Seite, dass ein stumpfer Winkel entsteht, die Höhe aber bei \(4\,\text{cm}\) bleibt. Verändert sich dadurch der Flächeninhalt? Begründe deine Antwort. c) Wie viele der drei Höhen liegen in diesem neuen stumpfwinkligen Dreieck außerhalb der Dreiecksfläche?

Denkanstöße

- Welche Maße benötigst du für die Flächenberechnung eines Dreiecks? - Schau dir die Flächenformel genau an: Kommt darin die Lage der Spitze oder die Art der Winkel vor? - Was weißt du über die Lage der Höhen in einem stumpfwinkligen Dreieck?

Lösung

1. Berechnung des Flächeninhalts mit der Formel \(A = \frac{1}{2}gh\): \(A = 0{,}5 \cdot 10\,\text{cm} \cdot 4\,\text{cm} = 20\,\text{cm}^2\). 2. Der Flächeninhalt bleibt gleich, da er nur von der Länge der Grundseite und der dazugehörigen Höhe abhängt. Solange diese beiden Maße konstant bleiben, ändert die Form des Dreiecks nichts am Flächeninhalt. 3. In einem stumpfwinkligen Dreieck liegen genau zwei der drei Höhen außerhalb der Dreiecksfläche. Welche Höhen das sind, hängt davon ab, an welchem Eckpunkt der stumpfe Winkel liegt.

Antwort

a) \(20\,\text{cm}^2\) b) Nein, der Flächeninhalt bleibt gleich, da Grundseite und Höhe unverändert sind. c) Genau zwei Höhen liegen außerhalb des Dreiecks.
4110796
Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Seitenlängen \(a = 5\,\text{cm}\) und \(b = 12\,\text{cm}\), welche die Katheten bilden (die Seiten am rechten Winkel). Die dritte Seite (Hypotenuse) ist \(c = 13\,\text{cm}\) lang. a) Erkläre, warum die Höhen \(h_a\) und \(h_b\) in diesem Dreieck besonders einfach zu finden sind und gib ihre Längen an. b) Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks. c) Berechne die Länge der dritten Höhe \(h_c\) (die Höhe auf die Seite \(c\)). Runde das Ergebnis auf zwei Dezimalstellen.

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die Höhen, wenn zwei Seiten eines Dreiecks bereits einen rechten Winkel bilden? - Nutze den bereits berechneten Flächeninhalt, um eine fehlende Größe in einer anderen Formel zu finden. - Wie stellt man die Flächenformel um, wenn man die Höhe sucht?

Lösung

1. In einem rechtwinkligen Dreieck stehen die Katheten senkrecht aufeinander. Daher ist die Seite \(b\) gleichzeitig die Höhe auf die Seite \(a\) (\(h_a = 12\,\text{cm}\)) und die Seite \(a\) die Höhe auf die Seite \(b\) (\(h_b = 5\,\text{cm}\)). 2. Der Flächeninhalt berechnet sich aus den Katheten: \(A = \frac{1}{2}ab = 0{,}5 \cdot 5\,\text{cm} \cdot 12\,\text{cm} = 30\,\text{cm}^2\). 3. Um die dritte Höhe \(h_c\) zu finden, nutzt man die Formel \(A = \frac{1}{2}ch_c\). Umgestellt nach \(h_c\) ergibt sich: \(h_c = \frac{2A}{c} = \frac{2 \cdot 30\,\text{cm}^2}{13\,\text{cm}} = \frac{60}{13}\,\text{cm} \approx 4{,}62\,\text{cm}\).

Antwort

a) Die Höhen entsprechen den Katheten: \(h_a = 12\,\text{cm}\) und \(h_b = 5\,\text{cm}\). b) \(30\,\text{cm}^2\) c) \(h_c \approx 4{,}62\,\text{cm}\)

Alle Aufgaben dürfen für Schule und Nachhilfe (auch im Rahmen bezahlter Nachhilfe) kostenlos genutzt, kopiert und ausgedruckt werden. Nicht gestattet sind kommerzielle Bearbeitungen sowie die Veröffentlichung oder Weiterverbreitung im Internet.